淺析建筑墻體的設(shè)計要點

杜青

江西省商業(yè)建筑設(shè)計院 江西南昌 330026

摘要：文章主要談?wù)劷ㄖw的設(shè)計要點。

關(guān)鍵詞：建筑墻體；設(shè)計要點

引 言

建筑設(shè)計是建筑工程建設(shè)的基礎(chǔ)工作。為了滿足現(xiàn)代化人們對建筑工程的高要求，設(shè)計者在對建筑工程墻體結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計的過程中，需以初紀(jì)元為基礎(chǔ)，在規(guī)定形狀的基礎(chǔ)上不斷創(chuàng)新，從而形成一個二維形狀。在對墻體結(jié)構(gòu)設(shè)計進(jìn)行研究的過程中，我們可以采用向量空間定位法進(jìn)行分析，此時建筑墻體造型自動衍生，然后根據(jù)線性不等式組合而成一個凸空間，此時也就形成的新紀(jì)元。

1建筑墻體設(shè)計概述

1.1建筑墻體設(shè)計含義

所謂建筑墻體設(shè)計也就是設(shè)計者實現(xiàn)對建筑墻體結(jié)構(gòu)的特征進(jìn)行分析，然后采取有效的設(shè)計方法使墻體達(dá)到獨(dú)特新穎的目的，從而獲得業(yè)主與用戶較高的滿意度。

1.2 初始元的設(shè)計方法

首先我們需要將建筑工程中的初始元元件當(dāng)做一個二維形狀，然后按照某少數(shù)部分的線性不等式組合成一個凸空間，這也就存在多個建筑物墻體造型。在實際設(shè)計工作中，設(shè)計者一般會對墻體造型中的某一部分元件進(jìn)行分解，并重新組合，這也就可以提高元件的多樣性功能。但是設(shè)計者還需要清楚的知道，如果在分解過程中出現(xiàn)了問題，那么我們可以采用對角線平分的方法進(jìn)行分解，這樣才能夠達(dá)到理想的效果，并且設(shè)計者還必須要保證分解過后的元件具有有效性特點。

1.3定義空間關(guān)系

1.3.1在墻體設(shè)計過程中采取手動設(shè)置方式

比如某工程在墻體設(shè)計過程中，設(shè)計者首先設(shè)定兩個整數(shù)m1和m2；其次對這兩個整數(shù)進(jìn)行分析，通過隨機(jī)變化，從而產(chǎn)生兩個參數(shù)：a1、a2；再次對這兩個整數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)置，從而保證墻體造型設(shè)計的合理性，在整個過程中，兩個整數(shù)在產(chǎn)生兩個參數(shù)的過程中，必定會產(chǎn)生一定的距離，這就會導(dǎo)致其空間關(guān)系存在明顯的不同。基于墻體結(jié)構(gòu)設(shè)計具有復(fù)雜性特點，此時我們需要對這些不同的空間關(guān)系進(jìn)行連接。

1.3.2在墻體設(shè)計過程中采取計算機(jī)隨機(jī)設(shè)置方式

在采用計算機(jī)隨機(jī)設(shè)置方式的過程中，計算機(jī)一般都會根據(jù)空間關(guān)系的定義與連接來選擇兩個三元多面體，并采用向量空間定位法對這兩個三元多面體進(jìn)行判斷，另外，我們還需要采用三維空間關(guān)系的線性不等式來了解這一凸空間是否存在連接的關(guān)系，如果出現(xiàn)相交，那么建筑墻體在設(shè)計過程中設(shè)計者將線性不等式應(yīng)用在了其中，而如果不存在相交，那么設(shè)計者在對墻體結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計的過程中并沒有將向量空間定位判斷方法應(yīng)用在其中。

2建筑墻體結(jié)構(gòu)設(shè)計要點分析

2.1建筑外墻設(shè)計要點

外墻是圍護(hù)結(jié)構(gòu)的主體部分，高層建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)不同于磚石結(jié)構(gòu)房屋，前者是鋼筋混凝土框架或剪力墻結(jié)構(gòu)承重，圍護(hù)結(jié)構(gòu)屬于填充材料，為了減輕荷載，達(dá)到保溫、隔熱要求，采用輕質(zhì)高效保溫材料，目前在寒冷地區(qū)常用的墻體做法有：頁巖陶粒混凝土空心砌塊；粘土空心磚與實心磚復(fù)合墻體；粘土實心磚或空心磚巖棉夾心復(fù)合墻體等。

建筑的圍護(hù)墻體不宜采用外側(cè)保溫的聚苯乙烯泡沫板（舒樂板、PG板），巖棉板等輕質(zhì)保溫材料。一幢建筑的壽命少則幾十年，多則上百年，材料的應(yīng)用與建筑整體的壽命應(yīng)同步。

對于輕質(zhì)的外保溫復(fù)合墻體，筆者認(rèn)為存在以下不足之處：①抗震能力差，易松散，與結(jié)構(gòu)構(gòu)件結(jié)合不好，整體性能差。②不能承受外部裝修貼、掛荷載，如：貼石材，安裝裝飾構(gòu)件等。③不能承受有振動的鑿、刨的裝修，如：剁斧石面層、予留洞、槽易出現(xiàn)冷橋。④墻表面易出現(xiàn)裂紋。除此之外，復(fù)合墻體由于框架梁拉、剪力墻的嵌入，墻體內(nèi)容易造成冷橋，是保溫、隔熱的薄弱環(huán)節(jié)。據(jù)測定，高層建筑所出現(xiàn)的冷橋約占整個熱損失的5%～13%，因此應(yīng)引起設(shè)計者重視，采取有效構(gòu)造措施盡可能避免產(chǎn)生冷橋。

國外普遍推廣采用混凝土空心砌塊用于高層建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫，歐、美各國取得不少先進(jìn)經(jīng)驗。如：美國研制的TB型保溫隔熱復(fù)合砌塊；波蘭的咬合式保溫砌塊，兩塊組合成320厚墻體，在空心砌塊內(nèi)填入高效保溫材料，墻體傳熱系數(shù)K=01209～1100W/m2 k；芬蘭研制的一種空心砌塊，空隙之間填入聚胺脂保溫材料，300厚，傳熱系數(shù)K=0.25～0.28W/m2 k。某些歐美國家50%左右的建筑已應(yīng)用多種形式的混凝土空心砌塊。由于混凝土空心砌塊保溫效果好，又具有一定強(qiáng)度，避免了輕質(zhì)復(fù)合材料墻體的一些弊端。

2.2 墻體設(shè)計要滿足強(qiáng)度和穩(wěn)定性要求

墻體的強(qiáng)度與墻體所用材料、墻體的厚度及構(gòu)造和施工方式有關(guān)。墻體的穩(wěn)定性則與墻的長度、高度和厚度有關(guān)，一般應(yīng)通過控制墻體的高厚比來保證墻體的穩(wěn)定性，同時可通過加設(shè)墻垛、壁柱、圈梁、構(gòu)造柱及拉結(jié)鋼筋等措施增加其穩(wěn)定性。

2.3 墻體設(shè)計要滿足熱工要求

建筑物的構(gòu)造應(yīng)與所在地區(qū)的氣候條件相適應(yīng)。在嚴(yán)寒地區(qū)和寒冷地區(qū)，墻體應(yīng)具有良好的保溫性能，滿足在采暖期減少室內(nèi)熱量散失、降低能耗、防止墻體表面和內(nèi)部產(chǎn)生凝結(jié)水的要求。在南方炎熱地區(qū)，要求外墻具有良好的隔熱能力，以阻隔太陽輻射熱傳人室內(nèi)，同時適當(dāng)兼顧冬季保溫。溫暖地區(qū)的房屋則應(yīng)兼顧冬季保溫和夏季隔熱。

2.4墻體設(shè)計保溫要求的滿足

第一，增加墻體厚度，使傳熱過程緩慢，從而提高墻體保溫能力。但是墻體加厚，會增加墻體材料用量和結(jié)構(gòu)自重，占用建筑面積。例如，我國北方地區(qū)曾將低層或多層住宅的實心黏土磚墻做到了370mm或490mm的厚度，這是一種不經(jīng)濟(jì)、不實用的做法。

第二，選擇孔隙率高、熱導(dǎo)率小的材料，如泡沫混凝土、加氣混凝土、膨脹珍珠巖、膨脹蛭石、礦棉、木絲板、稻殼等來構(gòu)成墻體，如加氣混凝土砌塊墻、陶粒混凝土砌塊墻等。但這些墻體強(qiáng)度不高，不能承受較大的荷載，一般用于框架填充墻。

第三，采用復(fù)合保溫墻體，解決保溫和承重雙重問題，有利于建筑節(jié)能，但增加了施工難度和工程造價。

在復(fù)合墻體中，由于保溫材料所處的相對位置不同，又有外保溫復(fù)合墻體、內(nèi)保溫復(fù)合墻體及夾芯保溫復(fù)合墻體之分。

保溫層在室內(nèi)一側(cè)，這種保溫構(gòu)造，不存在雨水滲入保溫材料的危險，對保溫面層要求不高。但室溫對外界的氣溫變化的反應(yīng)比較靈敏，室溫波動較大。一般適用于間歇使用的房間，如體育館、影劇院、人工氣候室等。

保溫層在室外一側(cè)，這種保溫構(gòu)造，由于在保溫節(jié)能和經(jīng)濟(jì)性方面的優(yōu)越性而受到廣泛的推廣和應(yīng)用。這種做法能提高墻體的耐久性、房間的熱穩(wěn)定性能；節(jié)省保溫材料，降低建筑造價；但對保溫材料的要求較高，要求不受雨水沖刷也不受大氣污染的影響，所以在保溫材料外表面需覆蓋一層防水層或飾面。適用于經(jīng)常使用的房間。

保溫材料放置在墻體中間，對保溫材料的選材要求不高，聚苯乙烯、玻璃棉、巖棉等各種材料均可使用。但要求保溫層兩側(cè)墻體之間需有連接件連接，構(gòu)造較復(fù)雜，且對室外墻體的防滲性能要求較高；否則，雨水滲入保溫層中，潮氣很難散發(fā)出去而影響保溫效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]林木清.建筑墻體設(shè)計問題探究.江蘇建筑[J]2014（06）

[2]黃明翔.淺析建筑墻體的設(shè)計要點.[J]建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計.2013（08）